JP2005351120A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気バルブ又は吸排気の両バルブのバルブ開閉特性を可変することで吸入空気量を制御可能な可変バルブ装置を備えた内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine provided with a variable valve device capable of controlling an intake air amount by varying valve opening / closing characteristics of both intake valves and intake / exhaust valves of the internal combustion engine.
近年、車両に搭載される内燃機関においては、例えば、特許文献1(特開平11−117777号公報)に記載されているように、吸気バルブのリフト量や閉弁タイミングを可変する可変吸気バルブ機構を設け、アクセル開度やエンジン運転状態等に応じて吸気バルブのリフト量や閉弁タイミングを可変することで吸入空気量を制御できるようにしたものがある。この可変吸気バルブ制御による吸入空気量制御は、スロットル開度を絞ることなく吸入空気量を少なくすることができるので、ポンピングロスを低減して燃費を向上させることができる利点がある。 In recent years, in an internal combustion engine mounted on a vehicle, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-117777), a variable intake valve mechanism that varies the lift amount and valve closing timing of the intake valve The intake air amount can be controlled by varying the lift amount and valve closing timing of the intake valve according to the accelerator opening, the engine operating state, and the like. The intake air amount control by the variable intake valve control can reduce the intake air amount without reducing the throttle opening, so that there is an advantage that the pumping loss can be reduced and the fuel consumption can be improved.
一般に、内燃機関を動力源とする車両には、スロットルバルブの下流側に生じる吸気管負圧を利用する機器が搭載されている。例えば、ブレーキの制動力を増大させるブレーキブースタは、吸気管負圧を負圧源とする負圧式ブレーキブースタがほとんどである。また、燃料タンク内で発生した蒸発燃料(エバポガス)の漏れを防止する蒸発燃料処理装置(エバポガスパージシステム)は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタに吸着し、このキャニスタ内の蒸発燃料を吸気管負圧によって吸気管内に吸入させるようにしている。従って、これらの負圧利用機器を正常に作動させるためには、ある程度の吸気管負圧を確保する必要がある。 Generally, a vehicle that uses an internal combustion engine as a power source is equipped with a device that uses intake pipe negative pressure generated downstream of a throttle valve. For example, most of the brake boosters that increase the braking force of the brake are negative pressure type brake boosters that use intake pipe negative pressure as a negative pressure source. Further, an evaporative fuel processing device (evaporative gas purge system) that prevents leakage of evaporated fuel (evaporative gas) generated in the fuel tank adsorbs the evaporated fuel generated in the fuel tank to the canister, and the evaporated fuel in the canister The intake pipe is sucked into the intake pipe by negative pressure of the intake pipe. Therefore, in order to operate these negative pressure utilizing devices normally, it is necessary to secure a certain amount of intake pipe negative pressure.
従来の一般的なスロットルバルブ制御による吸入空気量制御では、低負荷時にスロットル開度を小さくして吸入空気量を少なくするため、スロットルバルブ下流側の吸入空気の圧力がかなり負圧になるが、可変吸気バルブ制御による吸入空気量制御では、スロットルバルブを大きく開いた状態で、吸気バルブのリフト量や閉弁タイミングを可変して筒内の充填空気量を制御するため、低負荷・高負荷を問わず、スロットルバルブ下流側の吸入空気の圧力がほぼ大気圧に保たれるようになり、負圧式ブレーキブースタや蒸発燃料処理装置等の負圧利用機器を正常に作動させるのに必要な吸気管負圧を確保できなくなる。 In the conventional intake air amount control by general throttle valve control, the throttle opening is reduced to reduce the intake air amount at low load, so the intake air pressure downstream of the throttle valve becomes quite negative. In intake air volume control with variable intake valve control, the throttle valve is greatly opened and the intake valve lift amount and valve closing timing are varied to control the amount of air charged in the cylinder. Regardless of this, the intake air pressure downstream of the throttle valve is maintained at almost atmospheric pressure, and the intake pipe required for normal operation of negative pressure equipment such as negative pressure brake boosters and evaporative fuel treatment devices Negative pressure cannot be secured.
そこで、特許文献2(特開2001−173470号公報)に記載されているように、吸気管負圧を必要とする負圧要求が発生したときに、目標吸気管負圧を実現するようにスロットル開度を制御すると共に、そのときの吸気管圧力の変化に応じて吸気バルブの閉弁タイミングを補正して吸入空気量(筒内充填空気量)を補正することで、必要な吸気管負圧を確保する負圧制御を実施しながら要求トルクを確保できるようにしたものがある。
しかし、上記特許文献2の技術のように、必要な吸気管負圧を確保する負圧制御時に、吸気バルブの閉弁タイミングを補正して吸入空気量を補正しても、吸気管圧力の変化によってバルブオーバーラップ時の吹き返し量等が変化して内部EGR量(筒内排出ガス残留量)が変化することは避けられず、その影響で燃焼状態が悪化してしまう可能性がある。
However, as in the technique of the above-mentioned
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、必要な吸気管負圧を確保する負圧制御を実施しながら要求トルクを確保することができると共に、内部EGR量の変化を抑制することができて、負圧制御時の燃焼状態を向上させることができる内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances. Accordingly, the object of the present invention is to ensure the required torque while performing the negative pressure control to ensure the necessary intake pipe negative pressure. Another object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress changes in the internal EGR amount and improve the combustion state during negative pressure control.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気バルブ又は吸排気の両バルブのバルブ開閉特性を可変することで少なくとも吸入空気量を制御可能な可変バルブ装置を備えたシステムにおいて、内燃機関及び/又は車両の運転状態に基づいて目標吸入空気量を目標吸入空気量算出手段により算出し、内燃機関及び/又は車両の運転状態に基づいて目標吸気管圧力を目標吸気管圧力算出手段により算出し、内燃機関及び/又は車両の運転状態に基づいて筒内排出ガス残留量の目標制御量(以下「目標内部EGR制御量」という)を目標内部EGR制御量算出手段により算出する。そして、目標吸入空気量を実現するように吸入空気量を吸入空気量制御手段により制御し、目標吸気管圧力を実現するように吸気管圧力を吸気管圧力制御手段により制御し、目標内部EGR制御量を実現するように筒内排出ガス残留量(以下「内部EGR量」という)を内部EGR量制御手段により制御するようにしたものである。
In order to achieve the above object, a control apparatus for an internal combustion engine according to
この構成では、吸気管負圧を必要とする負圧要求が発生したときに、目標吸気管圧力(目標の吸気管負圧)を実現するように吸気管圧力を制御することで、必要な吸気管負圧を確保する負圧制御を実施することができると共に、目標吸入空気量を実現するように吸入空気量を制御することで、要求トルクを確保することができる。更に、目標内部EGR制御量を実現するように内部EGR量を制御することで、内部EGR量の変化を抑制することができ、負圧制御時の燃焼状態を向上させることができる。 In this configuration, when a negative pressure request that requires the intake pipe negative pressure occurs, the required intake air pressure is controlled by controlling the intake pipe pressure so as to achieve the target intake pipe pressure (target intake pipe negative pressure). The negative pressure control for securing the pipe negative pressure can be performed, and the required torque can be secured by controlling the intake air amount so as to realize the target intake air amount. Furthermore, by controlling the internal EGR amount so as to realize the target internal EGR control amount, the change in the internal EGR amount can be suppressed, and the combustion state during negative pressure control can be improved.
この場合、請求項2のように、吸入空気量の制御は、目標吸入空気量に基づいて吸気バルブの閉弁タイミングとリフト量のうちの少なくとも一方を制御して吸入空気量を制御するようにすると良い。吸気バルブの閉弁タイミングやリフト量に応じて吸気行程で筒内に充填される空気量が変化するため、目標吸入空気量に基づいて吸気バルブの閉弁タイミングやリフト量を制御すれば、吸入空気量(筒内充填空気量)を目標吸入空気量に制御することができる。
In this case, as in
また、請求項3のように、吸気管圧力の制御は、目標吸気管圧力に基づいてスロットル開度を制御して吸気管圧力を制御するようにすると良い。スロットル開度に応じて吸気管圧力が変化するため、目標吸気管圧力に基づいてスロットル開度を制御すれば、吸気管圧力を目標吸気管圧力に制御することができる。
Further, as in
更に、請求項4のように、内部EGR量の制御は、目標内部EGR制御量に基づいて吸気バルブの開弁タイミングとバルブオーバーラップ量のうちの少なくとも一方を制御して内部EGR量を制御するようにすると良い。吸気バルブの開弁タイミングやバルブオーバーラップ量に応じてバルブオーバーラップ時の吹き返し量が変化して内部EGR量が変化するという特性があるため、目標内部EGR制御量に基づいて吸気バルブの開弁タイミングやバルブオーバーラップ量を制御すれば、目標内部EGR制御量を実現することができる。 Further, according to the fourth aspect of the invention, the internal EGR amount is controlled by controlling at least one of the valve opening timing and the valve overlap amount of the intake valve based on the target internal EGR control amount. It is good to do so. Since there is a characteristic that the amount of blowback at the time of valve overlap changes and the amount of internal EGR changes according to the valve opening timing and valve overlap amount of the intake valve, the valve opening of the intake valve is based on the target internal EGR control amount. By controlling the timing and valve overlap amount, the target internal EGR control amount can be realized.
また、請求項5のように、吸気管負圧を必要とする負圧要求が発生しているときに、その負圧要求の項目に応じて目標吸気管圧力を算出するようにすると良い。このようにすれば、負圧要求の項目(例えば、ブレーキ用の負圧要求、パージ制御用の負圧要求等)毎に、それぞれ適正な目標吸気管圧力(目標の吸気管負圧)を設定して、必要な吸気管負圧を確実に確保することができると共に、吸気管圧力を必要以上に負圧にしてしまうことを防止することができ、吸気管圧力の過剰低下による弊害(例えば内部EGR量の増大等)を防止することができる。 Further, as in claim 5, when a negative pressure request that requires an intake pipe negative pressure is generated, the target intake pipe pressure may be calculated according to the negative pressure request item. In this way, an appropriate target intake pipe pressure (target intake pipe negative pressure) is set for each negative pressure request item (eg, brake negative pressure request, purge control negative pressure request, etc.). Thus, the necessary negative pressure of the intake pipe can be ensured and the intake pipe pressure can be prevented from becoming more negative than necessary. Increase in the amount of EGR) can be prevented.
更に、請求項6のように、目標吸気管圧力が所定負圧に設定されている負圧制御時に、通常制御時と同等の吸入空気量になるように目標吸入空気量を設定するようにすると良い。このようにすれば、負圧制御時でも、通常制御時と同等の吸入空気量を確保して通常制御時と同等のトルクを確保することができる。 Further, as in claim 6, when the target intake pipe pressure is set to a predetermined negative pressure, the target intake air amount is set so that the intake air amount is equivalent to that during normal control. good. In this way, even during negative pressure control, an intake air amount equivalent to that during normal control can be secured, and torque equivalent to that during normal control can be secured.
また、請求項7のように、負圧制御時に、通常制御時と同等の内部EGR量になるように目標内部EGR制御量を設定するようにすると良い。このようにすれば、負圧制御時でも、通常制御時と同等の内部EGR量を確保して通常制御時と同等の燃焼状態を確保することができる。 Further, as in claim 7, it is preferable to set the target internal EGR control amount so that the internal EGR amount is equal to that during normal control during negative pressure control. In this way, even during negative pressure control, an internal EGR amount equivalent to that during normal control can be ensured, and a combustion state equivalent to that during normal control can be ensured.
ところで、負圧制御時には、吸気管圧力の低下によってバルブオーバーラップ時の吹き返し量が増加する傾向があり、その影響で噴射燃料のうち吸気ポートの内壁等に付着するウエット量が増加して筒内に供給される燃料量が減少して空燃比が乱れてしまうことが懸念される。 By the way, during negative pressure control, there is a tendency for the amount of blowback at the time of valve overlap to increase due to a decrease in intake pipe pressure, and as a result, the amount of wet fuel adhering to the inner wall of the intake port and the like increases. There is a concern that the amount of fuel supplied to the engine will decrease and the air-fuel ratio will be disturbed.
そこで、請求項8のように、負圧制御時に、実吸気管圧力に応じて燃料噴射量を補正するようにしても良い。このようにすれば、負圧制御時の吸気管圧力(吸気管負圧)に応じてウエット量が変化するのに対応して燃料噴射量を補正して筒内に供給される燃料量の変化を防止することができ、負圧制御時の空燃比の乱れを防止することができる。 Therefore, as in claim 8, the fuel injection amount may be corrected according to the actual intake pipe pressure during negative pressure control. In this way, the change in the amount of fuel supplied to the cylinder by correcting the fuel injection amount in response to the change in the wet amount in accordance with the intake pipe pressure (intake pipe negative pressure) during negative pressure control. It is possible to prevent the air-fuel ratio from being disturbed during negative pressure control.
また、請求項9のように、負圧制御時に燃焼状態が悪化した場合には、該燃焼状態が改善されるように目標内部EGR制御量及び/又は目標吸気管圧力を補正するようにしても良い。このようにすれば、負圧制御時のドライバビリティの悪化を防止することができる。 Further, as in claim 9, when the combustion state deteriorates during negative pressure control, the target internal EGR control amount and / or the target intake pipe pressure may be corrected so that the combustion state is improved. good. In this way, it is possible to prevent deterioration of drivability during negative pressure control.
一般に、内部EGR量が多くなり過ぎると、燃焼状態が悪化するため、請求項10のように、負圧制御時に燃焼状態が悪化した場合に、内部EGR量が減量される方向に目標内部EGR制御量を補正するようにすると良い。このようにすれば、負圧制御時に燃焼状態が悪化した場合に、内部EGR量を減量して燃焼状態を改善することができる。 In general, if the internal EGR amount becomes too large, the combustion state deteriorates. Therefore, as in claim 10, when the combustion state deteriorates during negative pressure control, the target internal EGR control is performed in a direction in which the internal EGR amount is reduced. It is better to correct the amount. In this way, if the combustion state deteriorates during negative pressure control, the internal EGR amount can be reduced to improve the combustion state.
また、吸気管圧力が大気圧に近付くほど、バルブオーバーラップ時の吹き返し量が減少して内部EGR量が減量される傾向があるため、請求項11のように、負圧制御時に燃焼状態が悪化した場合に、目標吸気管圧力を大気圧に近付く方向に補正するようにしても良い。このようにすれば、負圧制御時に燃焼状態が悪化した場合に、目標吸気管圧力を大気圧に近付く方向に補正することで内部EGR量を減量して燃焼状態を改善することができる。 Further, as the intake pipe pressure approaches the atmospheric pressure, the amount of blow-back at the time of valve overlap tends to decrease and the amount of internal EGR tends to decrease, so the combustion state deteriorates during negative pressure control as in claim 11. In this case, the target intake pipe pressure may be corrected so as to approach the atmospheric pressure. In this way, when the combustion state deteriorates during negative pressure control, the internal intake gas pressure can be corrected so as to approach the atmospheric pressure, thereby reducing the internal EGR amount and improving the combustion state.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、次の2つの実施例1,2を用いて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described using the following two Examples 1 and 2.
本発明の実施例1を図1乃至図11に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ等の電気的なアクチュエータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ(図示せず)とが設けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG. An
更に、スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク17が設けられ、このサージタンク17には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ18が設けられている。また、サージタンク17には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド19が設けられ、各気筒の吸気マニホールド19の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁20が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ21が取り付けられ、各点火プラグ21の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
Further, a
また、エンジン11の吸気バルブ28と排気バルブ29は、それぞれ電磁アクチュエータ30,31(可変バルブ装置)で駆動される電磁駆動バルブであり、これらの電磁アクチュエータ30,31によって吸気バルブ28と排気バルブ29の開弁タイミングや閉弁タイミングを任意に変更できるようになっている。
The
一方、エンジン11の排気管22には、排出ガス中のCO,HC,NOx等を浄化する三元触媒等の触媒23が設けられ、この触媒23の上流側と下流側に、それぞれ排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ24(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられている。
On the other hand, the
また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ25や、エンジン11のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ26が取り付けられている。このクランク角センサ26の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
A cooling
また、燃料タンク32内の燃料が蒸発して生じた蒸発燃料(エバポガス)は、連通管33を通してキャニスタ34内の活性炭等の吸着体(図示せず)に吸着される。このキャニスタ34とスロットルバルブ16下流側の吸気管12との間には、キャニスタ34内に吸着されている蒸発燃料を吸気管12内に吸入させるためのパージ配管35が接続され、このパージ配管35の途中に蒸発燃料パージ量を調整するパージ制御弁36が設けられている。これらキャニスタ34,パージ配管35,パージ制御弁36等から蒸発燃料処理装置37が構成されている。尚、パージ配管35は、サージタンク17に接続するようにしても良い。
Further, the evaporated fuel (evaporative gas) generated by evaporating the fuel in the
また、サージタンク17には、負圧導入配管38を介してブレーキブースタ39が接続されている。尚、負圧導入配管38は、スロットルバルブ16とサージタンク17との間の吸気管12に接続するようにしても良い。
A
前述した各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)27に入力される。このECU27は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁20の燃料噴射量や点火プラグ21の点火時期を制御する。
Outputs of the various sensors described above are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 27. The
また、ECU27は、アクセル開度等に基づいて設定した目標吸入空気量に応じて電磁アクチュエータ30を制御して、吸気バルブ28の閉弁タイミングを可変して吸入空気量を制御する。
In addition, the
このような可変吸気バルブ制御による吸入空気量制御では、スロットルバルブ16を大きく開いた状態で、吸気バルブ28の閉弁タイミングを可変して筒内の充填空気量を制御することで、ポンピングロスを低減して燃費を向上させるようにしているため、低負荷・高負荷を問わず、スロットルバルブ16下流側の吸気管12内の圧力がほぼ大気圧に保たれるようになり、ブレーキブースタ39や蒸発燃料処理装置37等の負圧利用機器を正常に作動させるのに必要な吸気管負圧を確保できなくなる。
In the intake air amount control based on such variable intake valve control, the pumping loss is reduced by controlling the charge air amount in the cylinder by varying the closing timing of the
そこで、ECU27は、図2乃至図10に示す各プログラムを実行することで、次のようにして必要な吸気管負圧を確保する負圧制御を実施する。
Therefore, the
まず、吸気管負圧を必要とする負圧要求が発生しているときに、その負圧要求の項目(例えば、ブレーキ用の負圧要求、パージ制御用の負圧要求等)に応じて目標吸気管圧力MPM(目標の吸気管負圧)を算出し、この目標吸気管圧力MPMを実現する目標スロットル開度を算出する。そして、実スロットル開度が目標スロットル開度に一致するようにスロットルバルブ16(アクチュエータ15)制御して、実吸気管圧力を目標吸気管圧力MPMに制御することで、必要な吸気管負圧を確保する。 First, when a negative pressure request that requires intake pipe negative pressure is generated, the target is determined according to the negative pressure request items (for example, negative pressure demand for brake, negative pressure demand for purge control, etc.) An intake pipe pressure MPM (target intake pipe negative pressure) is calculated, and a target throttle opening degree that realizes the target intake pipe pressure MPM is calculated. The throttle valve 16 (actuator 15) is controlled so that the actual throttle opening coincides with the target throttle opening, and the actual intake pipe pressure is controlled to the target intake pipe pressure MPM. Secure.
また、アクセル開度、車速等に基づいて目標吸入空気量MGAを算出し、この目標吸入空気量MGAを実現する目標吸気バルブ閉弁タイミングを算出する。そして、実吸気バルブ閉弁タイミングが目標吸気バルブ閉弁タイミングに一致するように電磁アクチュエータ30を制御して、実吸入空気量(実筒内充填空気量)を目標吸入空気量MGAに制御することで、アクセル開度等に応じた要求トルクを確保する。 Further, a target intake air amount MGA is calculated based on the accelerator opening, the vehicle speed, and the like, and a target intake valve closing timing for realizing the target intake air amount MGA is calculated. Then, by controlling the electromagnetic actuator 30 so that the actual intake valve closing timing coincides with the target intake valve closing timing, the actual intake air amount (actual cylinder charge air amount) is controlled to the target intake air amount MGA. Thus, the required torque according to the accelerator opening is secured.
更に、目標吸入空気量MGAとエンジン11や車両の運転状態とに基づいて通常制御時の内部EGR量EGR1を算出すると共に、目標吸気管圧力MPMとエンジン11や車両の運転状態とに基づいて負圧制御時の内部EGR量EGR2を算出した後、負圧制御時の内部EGR量EGR2と通常制御時の内部EGR量EGR1との差(つまり通常制御から負圧制御に切り換えたときの内部EGR量の増加分)を求め、それを目標内部EGR補正量MEGRとする。
MEGR=EGR2−EGR1
Further, the internal EGR amount EGR1 during normal control is calculated based on the target intake air amount MGA and the operating state of the engine 11 and the vehicle, and negative based on the target intake pipe pressure MPM and the operating state of the engine 11 and the vehicle. After calculating the internal EGR amount EGR2 during pressure control, the difference between the internal EGR amount EGR2 during negative pressure control and the internal EGR amount EGR1 during normal control (that is, the internal EGR amount when switching from normal control to negative pressure control) And the target internal EGR correction amount MEGR.
MEGR = EGR2-EGR1
この目標内部EGR補正量MEGRだけ内部EGR量を減量する吸気バルブ開弁タイミング(又はバルブオーバーラップ量)の目標補正量を算出し、現在の吸気バルブ開弁タイミング(又はバルブオーバーラップ量)を目標補正量だけ補正するように電磁アクチュエータ30を制御して、通常制御から負圧制御に切り換えたときの内部EGR量の増加分だけ内部EGR量を減量補正することで、内部EGR量の変化を抑制して、負圧制御時の燃焼状態を向上させる。
以下、ECU27が実行する図2乃至図10に示す各プログラムの処理内容を説明する。
The target correction amount of the intake valve opening timing (or valve overlap amount) for reducing the internal EGR amount by this target internal EGR correction amount MEGR is calculated, and the current intake valve opening timing (or valve overlap amount) is targeted. The electromagnetic actuator 30 is controlled so that only the correction amount is corrected, and the change in the internal EGR amount is suppressed by correcting the decrease in the internal EGR amount by the increase in the internal EGR amount when switching from the normal control to the negative pressure control. Thus, the combustion state during negative pressure control is improved.
The processing contents of the programs shown in FIGS. 2 to 10 executed by the
[負圧要求判定]
図2に示す負圧要求判定プログラムは、エンジン運転中に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ101で、エンジン11や車両の運転状態(例えば、冷却水温等)を読み込む。この後、ステップ102に進み、触媒暖機制御中(例えば冷却水温が所定値以下)であるか否か又は始動後経過時間が所定時間(例えば20秒)未満であるか否かを判定する。
[Negative pressure request judgment]
The negative pressure request determination program shown in FIG. 2 is executed at a predetermined cycle during engine operation. When this program is started, first, in
その結果、触媒暖機制御中であると判定された場合、又は、始動後経過時間が所定時間未満であると判定された場合には、ステップ103に進み、触媒23の暖機状態(活性状態)を、例えば排出ガスセンサ24の出力等に基づいて推定する。
As a result, when it is determined that the catalyst warm-up control is being performed, or when it is determined that the elapsed time after the start is less than the predetermined time, the process proceeds to step 103 and the
この後、ステップ104に進み、触媒23の暖機状態の推定結果に基づいて触媒23が未活性であるか否かを判定する。その結果、触媒23が未活性であると判定された場合には、ステップ105に進み、負圧要求フラグXFUATUを、始動時(触媒未活性時)用の負圧要求を意味する「1」にセットして、本プログラムを終了する。
Thereafter, the routine proceeds to step 104, where it is determined whether or not the
一方、上記ステップ102で、触媒暖機制御中ではないと判定され、且つ、始動後経過時間が所定時間を越えていると判定された場合、又は、上記ステップ104で、触媒23が活性状態であると判定された場合には、ステップ106に進み、ブレーキブースタ39内の圧力が所定値よりも高いか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in
その結果、ブレーキブースタ39内の圧力が所定値よりも高いと判定された場合には、ステップ107に進み、負圧要求フラグXFUATUを、ブレーキ用の負圧要求を意味する「2」にセットして、本プログラムを終了する。
As a result, when it is determined that the pressure in the
一方、上記ステップ106で、ブレーキブースタ39内の圧力が所定値以下であると判定された場合には、ステップ108に進み、キャニスタ32内に吸着されている蒸発燃料を吸気管12内に吸入させるパージ制御の要求が有るか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in
その結果、パージ制御要求が有ると判定された場合には、ステップ109に進み、負圧要求フラグXFUATUを、パージ制御用の負圧要求を意味する「3」にセットして、本プログラムを終了する。 As a result, if it is determined that there is a purge control request, the process proceeds to step 109, the negative pressure request flag XFUATU is set to “3” meaning a negative pressure request for purge control, and this program is terminated. To do.
一方、上記ステップ108で、パージ制御要求が無いと判定された場合には、ステップ110に進み、その他(例えば故障診断用)の負圧要求が有るか否かを判定する。その結果、その他の負圧要求が有ると判定された場合には、ステップ111に進み、負圧要求フラグXFUATUを、その他の負圧要求を意味する「4」にセットして、本プログラムを終了する。
On the other hand, if it is determined in
一方、上記ステップ110で、その他の負圧要求が無いと判定された場合には、ステップ112に進み、負圧要求フラグXFUATUを、負圧要求無しを意味する「0」にリセットして、本プログラムを終了する。
On the other hand, if it is determined in
[負圧制御]
図3に示す負圧制御プログラムは、エンジン運転中に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ201で、エンジン11や車両の運転状態(例えば、エンジン回転速度、アクセル開度、車速等)を読み込む。
[Negative pressure control]
The negative pressure control program shown in FIG. 3 is executed at a predetermined cycle during engine operation. When this program is started, first, in
この後、ステップ202に進み、負圧要求が有るか否かを、負圧要求フラグXFUATU≠0であるか否かによって判定する。もし、負圧要求が無いと判定されれば、そのまま本プログラムを終了する。 Thereafter, the routine proceeds to step 202, where it is determined whether or not there is a negative pressure request depending on whether or not the negative pressure request flag XFUATU ≠ 0. If it is determined that there is no negative pressure request, the program is terminated as it is.
一方、上記ステップ202で、負圧要求が有ると判定された場合には、ステップ203に進み、後述する図4の目標吸気管圧力演算プログラムを実行して、目標吸気管圧力MPM(目標の吸気管負圧)を演算した後、ステップ204に進み、後述する図5の目標吸入空気量演算プログラムを実行して、目標吸入空気量MGAを算出する。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ205に進み、後述する図6の吸気管圧力制御プログラムを実行して、目標吸気管圧力MPMを実現する目標スロットル開度を算出し、実スロットル開度が目標スロットル開度に一致するようにスロットルバルブ16を制御して、実吸気管圧力を目標吸気管圧力MPMに制御する。
Thereafter, the routine proceeds to step 205, where an intake pipe pressure control program of FIG. 6 described later is executed to calculate a target throttle opening degree that realizes the target intake pipe pressure MPM, and the actual throttle opening degree coincides with the target throttle opening degree. Thus, the
この後、ステップ206に進み、後述する図7の吸入空気量制御プログラムを実行して、目標吸入空気量MGMを実現する目標吸気バルブ閉弁タイミングを算出し、実吸気バルブ閉弁タイミングが目標吸気バルブ閉弁タイミングに一致するように電磁アクチュエータ30を制御して、実吸入空気量を目標吸入空気量MGAに制御する。 Thereafter, the routine proceeds to step 206, where an intake air amount control program shown in FIG. 7 described later is executed to calculate a target intake valve closing timing for realizing the target intake air amount MGM. The electromagnetic actuator 30 is controlled so as to coincide with the valve closing timing, and the actual intake air amount is controlled to the target intake air amount MGA.
この後、ステップ207に進み、後述する図8の目標内部EGR補正量演算プログラムを実行して、目標内部EGR補正量MEGRを演算した後、ステップ208に進み、後述する図9の内部EGR量制御プログラムを実行して、目標内部EGR補正量を実現する吸気バルブ開弁タイミング(又はバルブオーバーラップ量)の目標補正量を算出し、現在の吸気バルブ開弁タイミング(又はバルブオーバーラップ量)を目標補正量だけ補正するように電磁アクチュエータ30を制御して、通常制御から負圧制御に切り換えたときの内部EGR量の増加分だけ内部EGR量を減量補正することで、内部EGR量の変化を抑制する。 Thereafter, the process proceeds to step 207, a target internal EGR correction amount calculation program of FIG. 8 described later is executed to calculate a target internal EGR correction amount MEGR, and then the process proceeds to step 208 to control internal EGR amount control of FIG. 9 described later. Execute the program to calculate the target correction amount of the intake valve opening timing (or valve overlap amount) that achieves the target internal EGR correction amount, and target the current intake valve opening timing (or valve overlap amount) The electromagnetic actuator 30 is controlled so that only the correction amount is corrected, and the change in the internal EGR amount is suppressed by correcting the decrease in the internal EGR amount by the increase in the internal EGR amount when switching from the normal control to the negative pressure control. To do.
この後、ステップ209に進み、吸気管圧力センサ18で検出した実吸気管圧力や吸気温センサ(図示せず)で検出した実吸気温に応じて燃料噴射量や噴射タイミングを補正する。これにより、実吸気管圧力(実吸気管負圧)や実吸気温に応じて、噴射燃料のうち吸気ポートの内壁等に付着するウエット量が変化するのに対応して燃料噴射量や噴射タイミングを補正して、筒内に供給される燃料量をほぼ一定にする。このステップ209の処理が特許請求の範囲でいう燃料噴射量補正手段としての役割を果たす。
Thereafter, the routine proceeds to step 209, where the fuel injection amount and the injection timing are corrected according to the actual intake pipe pressure detected by the intake
[目標吸気管圧力演算]
図3のステップ203で実行される図4の目標吸気管圧力演算プログラムは、特許請求の範囲でいう目標吸気管圧力算出手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ301で、負圧要求の項目に応じて目標吸気管圧力MPMを所定負圧に設定する。
[Target intake pipe pressure calculation]
The target intake pipe pressure calculation program of FIG. 4 executed in
(1) 負圧要求フラグXFUATU=1の場合、つまり、始動時(触媒未活性時)用の負圧要求の場合には、目標吸気管圧力MPMを第1の所定負圧(例えば70kPa)に設定する。
(2) 負圧要求フラグXFUATU=2の場合、つまり、ブレーキ用の負圧要求の場合には、目標吸気管圧力MPMを第2の所定負圧(例えば60kPa)に設定する。
(1) When the negative pressure request flag XFUATU = 1, that is, in the case of a negative pressure request for starting (when the catalyst is inactive), the target intake pipe pressure MPM is set to a first predetermined negative pressure (for example, 70 kPa). Set.
(2) When the negative pressure request flag XFUATU = 2, that is, in the case of a negative pressure request for braking, the target intake pipe pressure MPM is set to a second predetermined negative pressure (for example, 60 kPa).
(3) 負圧要求フラグXFUATU=3の場合、つまり、パージ制御用の負圧要求の場合には、目標吸気管圧力MPMを第3の所定負圧(例えば90kPa)に設定する。
(4) 負圧要求フラグXFUATU=4の場合、つまり、その他(例えば故障診断用)の負圧要求の場合には、目標吸気管圧力MPMを第4の所定負圧(例えば95kPa)に設定する。
(3) When the negative pressure request flag XFUATU = 3, that is, in the case of a negative pressure request for purge control, the target intake pipe pressure MPM is set to a third predetermined negative pressure (for example, 90 kPa).
(4) When the negative pressure request flag XFUATU = 4, that is, in the case of other negative pressure requests (for example, for fault diagnosis), the target intake pipe pressure MPM is set to a fourth predetermined negative pressure (for example, 95 kPa). .
[目標吸入空気量演算]
図3のステップ204で実行される図5の目標吸入空気量演算プログラムは、特許請求の範囲でいう目標吸入空気量算出手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ401で、アクセル開度と車速(又はエンジン回転速度)とに応じた要求トルクをマップ又は数式等により算出する。この後、ステップ402に進み、要求トルクに応じた目標吸入空気量MGAをマップ又は数式等により算出する。
[Target intake air volume calculation]
The target intake air amount calculation program of FIG. 5 executed in
ここで、要求トルクのマップ及び目標吸入空気量MGAのマップは、それぞれ通常制御時に用いるマップと同じマップを用いる。これにより、目標吸気管圧力MPMが所定負圧に設定される負圧制御時に、通常制御時と同等の吸入空気量になるように目標吸入空気量MGAを設定する。 Here, the map of the required torque and the map of the target intake air amount MGA are respectively the same maps as those used during normal control. Thus, the target intake air amount MGA is set so that the intake air amount is equal to that during normal control during negative pressure control in which the target intake pipe pressure MPM is set to a predetermined negative pressure.
[吸気管圧力制御]
図3のステップ205で実行される図6の吸気管圧力制御プログラムは、特許請求の範囲でいう吸気管圧力制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ501で、図4の目標吸気管圧力演算プログラムで求めた目標吸気管圧力MPMを読み込む。
[Intake pipe pressure control]
The intake pipe pressure control program of FIG. 6 executed in
この後、ステップ502に進み、エンジン回転速度に応じたシリンダ吸入空気量(体積流量)をマップ又は数式等により算出した後、ステップ503に進み、シリンダ吸入空気量とサージタンク容積と目標吸気管圧力MPMとに応じた目標スロットル通過空気量(スロットルバルブ16を通過する空気量の目標値)をマップ又は数式等により算出する。 Thereafter, the process proceeds to step 502, and the cylinder intake air amount (volume flow rate) corresponding to the engine rotation speed is calculated by a map or a mathematical formula. Then, the process proceeds to step 503, where the cylinder intake air amount, the surge tank volume, and the target intake pipe pressure. A target throttle passage air amount (target value of the air amount passing through the throttle valve 16) corresponding to the MPM is calculated by a map or a mathematical expression.
この後、ステップ504に進み、目標スロットル通過空気量に応じた目標スロットル開度をマップ又は数式等により算出する。これにより、目標吸気管圧力MPMを実現する目標スロットル開度を設定する。 Thereafter, the process proceeds to step 504, and the target throttle opening corresponding to the target throttle passing air amount is calculated by a map or a mathematical expression. Thereby, the target throttle opening degree which implement | achieves the target intake pipe pressure MPM is set.
この後、ステップ505に進み、実スロットル開度が目標スロットル開度に一致するようにスロットルバルブ16(アクチュエータ15)を制御して、実吸気管圧力を目標吸気管圧力MPMに制御することで、必要な吸気管負圧を確保する。 Thereafter, the process proceeds to step 505, where the actual intake pipe pressure is controlled to the target intake pipe pressure MPM by controlling the throttle valve 16 (actuator 15) so that the actual throttle opening matches the target throttle opening. Ensure necessary intake pipe negative pressure.
[吸入空気量制御]
図3のステップ206で実行される図7の吸入空気量制御プログラムは、特許請求の範囲でいう吸入空気量制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ601で、図5の目標吸入空気量演算プログラムで求めた目標吸入空気量MGAを読み込む。
[Intake air volume control]
The intake air amount control program of FIG. 7 executed in
この後、ステップ602に進み、目標吸入空気量MGAに応じた目標吸気バルブ閉弁タイミングをマップ又は数式等により算出する。この目標吸気バルブ閉弁タイミングは、吸気バルブ28の閉弁タイミングにおけるシリンダ容積を考慮して設定されている。
Thereafter, the process proceeds to step 602, and the target intake valve closing timing corresponding to the target intake air amount MGA is calculated by a map or a mathematical expression. This target intake valve closing timing is set in consideration of the cylinder volume at the closing timing of the
この後、ステップ603に進み、エンジン運転状態(例えばエンジン回転速度)に応じた吸気バルブ閉弁タイミング補正量をマップ又は数式等により算出する。この吸気バルブ閉弁タイミング補正量は、エンジン運転状態の変化による空気の充填効率の変化や慣性・共鳴等を考慮して設定されている。 Thereafter, the process proceeds to step 603, and an intake valve closing timing correction amount corresponding to the engine operating state (for example, engine rotation speed) is calculated by a map or a mathematical expression. The intake valve closing timing correction amount is set in consideration of a change in air filling efficiency due to a change in the engine operating state, inertia, resonance, and the like.
この後、ステップ604に進み、目標吸気バルブ閉弁タイミングに吸気バルブ閉弁タイミング補正量を加算して最終的な目標吸気バルブ閉弁タイミングを求める。これにより、目標吸入空気量MGAを実現する目標吸気バルブ閉弁タイミングを設定する。 Thereafter, the process proceeds to step 604, where the final target intake valve closing timing is obtained by adding the intake valve closing timing correction amount to the target intake valve closing timing. Thereby, the target intake valve closing timing for realizing the target intake air amount MGA is set.
この後、ステップ605に進み、実吸気バルブ閉弁タイミングが目標吸気バルブ閉弁タイミングに一致するように電磁アクチュエータ30を制御して、実吸入空気量(実筒内充填空気量)を目標吸入空気量MGAに制御することで、アクセル開度等に応じた要求トルクを確保する。 Thereafter, the process proceeds to step 605, where the electromagnetic actuator 30 is controlled so that the actual intake valve closing timing coincides with the target intake valve closing timing, and the actual intake air amount (actual cylinder charge air amount) is set to the target intake air. By controlling to the amount MGA, the required torque corresponding to the accelerator opening is secured.
[目標内部EGR補正量演算]
図3のステップ207で実行される図8の目標内部EGR補正量演算プログラムは、特許請求の範囲でいう目標内部EGR制御量算出手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ701で、目標吸入空気量MGAとエンジン11や車両の運転状態(例えば、エンジン回転速度、アクセル開度、車速等)とに基づいて、通常制御時の内部EGR量EGR1を算出する。
[Target internal EGR correction amount calculation]
The target internal EGR correction amount calculation program of FIG. 8 executed in
この後、ステップ702に進み、目標吸気管圧力MPMとエンジン11や車両の運転状態(例えば、エンジン回転速度、アクセル開度、車速等)とに基づいて、負圧制御時の内部EGR量EGR2を算出する。 Thereafter, the routine proceeds to step 702, where the internal EGR amount EGR2 at the time of negative pressure control is determined based on the target intake pipe pressure MPM and the operating state of the engine 11 and the vehicle (for example, engine speed, accelerator opening, vehicle speed, etc.). calculate.
この後、ステップ703に進み、負圧制御時の内部EGR量EGR2と通常制御時の内部EGR量EGR1との差(つまり通常制御から負圧制御に切り換えたときの内部EGR量の増加分)を求め、それを目標内部EGR補正量MEGRとする。
MEGR=EGR2−EGR1
これにより、目標吸気管圧力MPMが所定負圧に設定される負圧制御時に、通常制御時と同等の内部EGR量になるように目標内部EGR補正量MEGRを設定する。
Thereafter, the process proceeds to step 703, where the difference between the internal EGR amount EGR2 at the time of negative pressure control and the internal EGR amount EGR1 at the time of normal control (that is, the increment of the internal EGR amount when switching from normal control to negative pressure control) is obtained. It is obtained and used as the target internal EGR correction amount MEGR.
MEGR = EGR2-EGR1
As a result, the target internal EGR correction amount MEGR is set so that the internal EGR amount is equal to that during normal control during negative pressure control in which the target intake pipe pressure MPM is set to a predetermined negative pressure.
[内部EGR量制御]
図3のステップ208で実行される図9の内部EGR量制御プログラムは、特許請求の範囲でいう内部EGR量制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ801で、吸気管圧力センサ18で検出した実吸気管圧力PMJを読み込んだ後、ステップ802に進み、現在の実吸気管圧力PMJが目標吸気管圧力MPMよりも高いか否かを判定する。
[Internal EGR control]
The internal EGR amount control program of FIG. 9 executed in
その結果、実吸気管圧力PMJが目標吸気管圧力MPMよりも高いと判定された場合には、ステップ803に進み、図8の目標内部EGR量演算プログラムで求めた目標内部EGR補正量MEGRを現在の吸気管圧力変化分に修正する。
MEGR=MEGR×PMJ/MPM
As a result, when it is determined that the actual intake pipe pressure PMJ is higher than the target intake pipe pressure MPM, the routine proceeds to step 803, where the target internal EGR correction amount MEGR obtained by the target internal EGR amount calculation program of FIG. Correct to the intake pipe pressure change.
MEGR = MEGR × PMJ / MPM
一方、上記ステップ実吸気管圧力PMJが目標吸気管圧力MPM以下であると判定された場合には、ステップ804に進み、図8の目標内部EGR量演算プログラムで求めた目標内部EGR量MEGR(=EGR2−EGR1)をそのまま採用する。 On the other hand, if it is determined that the step actual intake pipe pressure PMJ is less than or equal to the target intake pipe pressure MPM, the process proceeds to step 804, where the target internal EGR amount MEGR (= EGR2-EGR1) is adopted as it is.
この後、ステップ805に進み、目標内部EGR補正量MEGRに応じた吸気バルブ開弁タイミング(又はバルブオーバーラップ量)の目標補正量をマップ又は数式等により算出する。これにより、目標内部EGR補正量MEGR(つまり通常制御から負圧制御に切り換えたときの内部EGR量の増加分)だけ内部EGR量を減量する吸気バルブ開弁タイミング(又はバルブオーバーラップ量)の目標補正量を設定する。 Thereafter, the process proceeds to step 805, where the target correction amount of the intake valve opening timing (or valve overlap amount) corresponding to the target internal EGR correction amount MEGR is calculated using a map or a mathematical expression. As a result, the target of the intake valve opening timing (or valve overlap amount) for reducing the internal EGR amount by the target internal EGR correction amount MEGR (that is, the amount of increase in the internal EGR amount when switching from normal control to negative pressure control) is achieved. Set the correction amount.
この後、ステップ806に進み、現在の吸気バルブ開弁タイミング(又はバルブオーバーラップ量)を目標補正量だけ補正するように電磁アクチュエータ30を制御して、通常制御から負圧制御に切り換えたときの内部EGR量の増加分だけ内部EGR量を減量補正することで、内部EGR量の変化を抑制して、負圧制御時の燃焼状態を向上させる。 Thereafter, the process proceeds to step 806, where the electromagnetic actuator 30 is controlled to correct the current intake valve opening timing (or valve overlap amount) by the target correction amount, and the normal control is switched to the negative pressure control. By correcting the decrease in the internal EGR amount by the increase in the internal EGR amount, a change in the internal EGR amount is suppressed, and the combustion state during negative pressure control is improved.
この後、ステップ807に進み、今回の例えば30℃A間のエンジン回転速度の偏差をエンジン回転変動ΔNEとして算出すると共に、所定期間におけるエンジン回転変動ΔNEの平均値を平均エンジン回転変動ΔNE(ave) として算出する。 Thereafter, the process proceeds to step 807, where the deviation of the engine speed between 30 ° C. A for example is calculated as the engine speed fluctuation ΔNE, and the average value of the engine speed fluctuation ΔNE over a predetermined period is calculated as the average engine speed fluctuation ΔNE (ave). Calculate as
この後、ステップ808に進み、エンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値(−D1)よりも小さいか否かを判定する。その結果、エンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値(−D1)よりも小さいと判定された場合には、目標内部EGR補正量MEGRが小さい(つまり内部EGR量の減量補正量が小さい)ため、エンジン回転の落ち込みが発生したと判断して、ステップ809に進み、目標内部EGR補正量MEGRを所定量EGRGだけ増量補正する。
MEGR=MEGR+EGRG
Thereafter, the routine proceeds to step 808, where it is determined whether or not the difference between the engine rotation fluctuation ΔNE and the average engine rotation fluctuation ΔNE (ave) is smaller than a predetermined value (−D1). As a result, when it is determined that the difference between the engine rotation fluctuation ΔNE and the average engine rotation fluctuation ΔNE (ave) is smaller than the predetermined value (−D1), the target internal EGR correction amount MEGR is small (that is, the internal EGR amount). Therefore, it is determined that a drop in engine rotation has occurred, and the routine proceeds to step 809, where the target internal EGR correction amount MEGR is increased by a predetermined amount EGRG.
MEGR = MEGR + EGRG
一方、上記ステップ808で、エンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値(−D1)以上であると判定された場合には、ステップ810に進み、エンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値D2よりも大きいか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in
その結果、エンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値D2よりも大きいと判定された場合には、目標内部EGR補正量MEGRが大きい(つまり内部EGR量の減量補正量が大きい)ため、エンジン回転の吹き上りが発生したと判断して、ステップ811に進み、目標内部EGR補正量MEGRを所定量EGRZだけ減量補正する。
MEGR=MEGR−EGRZ
上記ステップ809又はステップ811で補正された目標内部EGR補正量MEGRは、学習値としてバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。
As a result, when it is determined that the difference between the engine rotation fluctuation ΔNE and the average engine rotation fluctuation ΔNE (ave) is larger than the predetermined value D2, the target internal EGR correction amount MEGR is large (that is, the internal EGR amount reduction correction). Therefore, it is determined that the engine speed has blown up, and the process proceeds to step 811 where the target internal EGR correction amount MEGR is reduced by a predetermined amount EGRZ.
MEGR = MEGR-EGRZ
The target internal EGR correction amount MEGR corrected in
[燃焼状態改善]
図10に示す燃焼状態改善プログラムは、エンジン運転中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう燃焼状態改善手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ901で、負圧要求が有るか否かを、負圧要求フラグXFUATU≠0であるか否かによって判定する。もし、負圧要求が無いと判定されれば、そのまま本プログラムを終了する。
[Combustion state improvement]
The combustion state improvement program shown in FIG. 10 is executed at a predetermined cycle during engine operation, and serves as a combustion state improvement means in the claims. When this program is started, first, in
一方、上記ステップ901で、負圧要求が有ると判定された場合には、ステップ902に進み、今回の例えば30℃A間のエンジン回転速度の偏差をエンジン回転変動ΔNEとして算出すると共に、所定期間におけるエンジン回転変動ΔNEの平均値を平均エンジン回転変動ΔNE(ave) として算出する。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ903に進み、エンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値(−tne1)よりも小さいか否かを判定する。この所定値(−tne1)は、前記所定値(−D1)よりも小さい値に設定されている。 Thereafter, the process proceeds to step 903, where it is determined whether or not the difference between the engine rotation fluctuation ΔNE and the average engine rotation fluctuation ΔNE (ave) is smaller than a predetermined value (−tne1). The predetermined value (-tne1) is set to a value smaller than the predetermined value (-D1).
その結果、エンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値(−tne1)よりも小さいと判定された場合には、エンジン回転の過度の落ち込みが発生したと判断して、ステップ905に進み、燃焼悪化判定フラグNENNGを、燃焼状態が悪化していることを意味する「1」にセットする。
As a result, if it is determined that the difference between the engine speed fluctuation ΔNE and the average engine speed fluctuation ΔNE (ave) is smaller than a predetermined value (−tne1), it is determined that an excessive drop in engine speed has occurred. In
一方、上記ステップ903で、エンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値(−tne1)以上であると判定された場合には、ステップ904に進み、エンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値tne2よりも大きいか否かを判定する。この所定値tne2)は、前記所定値D2よりも大きい値に設定されている。
On the other hand, if it is determined in
その結果、エンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値tne2よりも大きいと判定された場合には、エンジン回転の過度の吹き上り(ばらつき)が発生したと判断して、ステップ905に進み、燃焼悪化判定フラグNENNGを、燃焼状態が悪化していることを意味する「1」にセットする。
As a result, when it is determined that the difference between the engine rotation fluctuation ΔNE and the average engine rotation fluctuation ΔNE (ave) is larger than the predetermined value tne2, it is determined that an excessive increase (variation) in engine rotation has occurred. In
この後、ステップ906に進み、現在の負圧要求がブレーキ用の負圧要求であるか否か(負圧要求フラグXFUATU=2であるか否か)を判定し、ブレーキ用の負圧要求でなければ、ステップ907に進み、燃焼状態改善制御を実行する。この燃焼状態改善制御では、例えば、負圧要求フラグXFUATUを強制的に負圧要求無しを意味する「0」にリセットして、負圧制御を中止する。これにより、目標吸気管圧力MPMを大気圧に近付く方向に補正することで内部EGR量を減量して燃焼状態を改善する。尚、内部EGR量が減量される方向に目標内部EGR補正量MEGRを補正することで燃焼状態を改善するようにしても良い。 Thereafter, the process proceeds to step 906, where it is determined whether or not the current negative pressure request is a brake negative pressure request (whether or not the negative pressure request flag XFUATU = 2). If not, the process proceeds to step 907, and combustion state improvement control is executed. In this combustion state improvement control, for example, the negative pressure request flag XFUATU is forcibly reset to “0” meaning no negative pressure request, and the negative pressure control is stopped. Thus, the internal intake gas amount is reduced by correcting the target intake pipe pressure MPM so as to approach the atmospheric pressure, thereby improving the combustion state. Note that the combustion state may be improved by correcting the target internal EGR correction amount MEGR in the direction in which the internal EGR amount is decreased.
これに対して、上記ステップ903でエンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値(−tne1)以上であると判定され、且つ、上記ステップ904でエンジン回転変動ΔNEと平均エンジン回転変動ΔNE(ave) との差が所定値tne2以下であると判定された場合には、ステップ908に進み、燃焼悪化判定フラグNENNGを、燃焼状態が悪化していないことを意味する「0」にリセット(又は維持)して、本プログラムを終了する。
On the other hand, it is determined in
以上説明した本実施例1の負圧制御の実行例を図11のタイムチャートを用いて説明する。車両の走行中に、例えばブレーキ作動によってブレーキブースタ内圧が所定値よりも高くなった時点t1 で、負圧要求フラグXFUATUをオン(XFUATU≠0)にして負圧制御を開始する。 An execution example of the negative pressure control of the first embodiment described above will be described with reference to the time chart of FIG. While the vehicle is running, for example, at the time t1 when the brake booster internal pressure becomes higher than a predetermined value due to the brake operation, the negative pressure request flag XFUATU is turned on (XFUATU ≠ 0), and the negative pressure control is started.
まず、負圧要求の項目(例えばブレーキ用の負圧要求)に応じて目標吸気管圧力MPMを設定し、この目標吸気管圧力MPMを実現するようにスロットル開度を制御する。これにより、実吸気管圧力を目標吸気管圧力MPMに制御することができ、必要な吸気管負圧を確保することができる。 First, a target intake pipe pressure MPM is set according to a negative pressure request item (for example, a negative pressure request for braking), and the throttle opening is controlled so as to realize the target intake pipe pressure MPM. Thus, the actual intake pipe pressure can be controlled to the target intake pipe pressure MPM, and a necessary intake pipe negative pressure can be ensured.
また、アクセル開度、車速等に基づいて目標吸入空気量MGAを算出し、この目標吸入空気量MGAを実現するように吸気バルブ閉弁タイミングを制御する。これにより、実吸入空気量(実筒内充填空気量)を目標吸入空気量MGAに制御することができ、アクセル開度等に応じた要求トルクを確保することができる。 Further, the target intake air amount MGA is calculated based on the accelerator opening, the vehicle speed, and the like, and the intake valve closing timing is controlled so as to realize the target intake air amount MGA. As a result, the actual intake air amount (actual cylinder charge air amount) can be controlled to the target intake air amount MGA, and the required torque according to the accelerator opening can be secured.
更に、目標吸入空気量MGA、目標吸気管圧力MPM等に基づいて目標内部EGR補正量MEGR(通常制御から負圧制御に切り換えたときの内部EGR量の増加分)を算出し、この目標内部EGR補正量MEGRを実現するように吸気バルブ開弁タイミング(又はバルブオーバーラップ量)を制御する。これにより、通常制御から負圧制御に切り換えたときの内部EGR量の増加分だけ内部EGR量を減量補正することができて、内部EGR量の変化を抑制することができ、負圧制御時の燃焼状態を向上させることができる。 Further, a target internal EGR correction amount MEGR (increase in internal EGR amount when switching from normal control to negative pressure control) is calculated based on the target intake air amount MGA, target intake pipe pressure MPM, and the like, and this target internal EGR is calculated. The intake valve opening timing (or valve overlap amount) is controlled so as to realize the correction amount MEGR. As a result, the internal EGR amount can be corrected to decrease by an increase in the internal EGR amount when switching from the normal control to the negative pressure control, and the change in the internal EGR amount can be suppressed. The combustion state can be improved.
また、実吸気管圧力や実吸気温に応じて、噴射燃料のうち吸気ポートの内壁等に付着するウエット量が変化するのに対応して燃料噴射量や噴射タイミングを補正する。これにより、筒内に供給される燃料量をほぼ一定にすることができ、空燃比の乱れを防止することができる。 Further, the fuel injection amount and the injection timing are corrected in response to changes in the wet amount of the injected fuel adhering to the inner wall of the intake port, etc., according to the actual intake pipe pressure and the actual intake air temperature. As a result, the amount of fuel supplied into the cylinder can be made substantially constant, and disturbance of the air-fuel ratio can be prevented.
その後、負圧制御によってブレーキブースタ内圧が所定値以下になった時点t2 で、負圧要求フラグXFUATUをオフ(XFUATU=0)にセットして、負圧制御を終了する。 Thereafter, at time t2 when the internal pressure of the brake booster becomes equal to or lower than a predetermined value by the negative pressure control, the negative pressure request flag XFUATU is set to OFF (XFUATU = 0), and the negative pressure control is terminated.
以上説明した本実施例1では、負圧要求の項目に応じて目標吸気管圧力MPMを算出するようにしたので、負圧要求の項目(例えば、ブレーキ用の負圧要求、パージ制御用の負圧要求等)毎に、それぞれ適正な目標吸気管圧力MPM(目標の吸気管負圧)を設定することができて、必要な吸気管負圧を確実に確保することができると共に、吸気管圧力を必要以上に低下させてしまうことを防止することができて、吸気管圧力の過剰低下による弊害(例えば内部EGR量の増大等)を防止することができる。 In the first embodiment described above, since the target intake pipe pressure MPM is calculated according to the negative pressure request item, the negative pressure request items (for example, the negative pressure request for brake and the negative pressure for purge control). For each pressure request, etc., an appropriate target intake pipe pressure MPM (target intake pipe negative pressure) can be set, and the required intake pipe negative pressure can be reliably ensured, and the intake pipe pressure can be ensured. Can be prevented from being reduced more than necessary, and adverse effects (for example, an increase in the amount of internal EGR) caused by excessive reduction in the intake pipe pressure can be prevented.
更に、本実施例1では、負圧制御時に、通常制御時と同等の吸入空気量になるように目標吸入空気量MGAを算出すると共に、通常制御時と同等の内部EGR量になるように目標内部EGR補正量MEGRを算出するようにしたので、負圧制御時でも、通常制御時と同等の吸入空気量及び内部EGR量を確保して通常制御時と同等のエンジン性能(トルクや燃焼状態)を発揮することができる。 Further, in the first embodiment, during negative pressure control, the target intake air amount MGA is calculated so that the intake air amount is equivalent to that during normal control, and the target internal EGR amount is equivalent to that during normal control. Since the internal EGR correction amount MEGR is calculated, even during negative pressure control, the same intake air amount and internal EGR amount as during normal control are ensured, and engine performance (torque and combustion state) equivalent to that during normal control is ensured. Can be demonstrated.
また、本実施例1では、負圧制御時に燃焼状態が悪化した場合に、目標吸気管圧力MPMを大気圧に近付く方向に補正することで(又は目標内部EGR補正量MEGRを補正することで)内部EGR量を減量して燃焼状態を改善するようにしたので、負圧制御時のドライバビリティの悪化を防止することができる。 Further, in the first embodiment, when the combustion state deteriorates during the negative pressure control, the target intake pipe pressure MPM is corrected so as to approach the atmospheric pressure (or by correcting the target internal EGR correction amount MEGR). Since the internal EGR amount is reduced to improve the combustion state, it is possible to prevent deterioration in drivability during negative pressure control.
次に、図12を用いて本発明の実施例2を説明する。
前記実施例1では、負圧制御時に吸気バルブ閉弁タイミングを制御して吸入空気量を目標吸入空気量MGAに制御するようにしたが、吸気バルブ28のリフト量を可変する可変バルブリフト装置(図示せず)を備えたシステムの場合には、本実施例2のように、負圧制御時に吸気バルブリフト量を制御して吸入空気量を目標吸入空気量MGAに制御するようにしても良い。
Next,
In the first embodiment, the intake valve closing timing is controlled during negative pressure control to control the intake air amount to the target intake air amount MGA. However, the variable valve lift device that varies the lift amount of the intake valve 28 ( In the case of a system equipped with an unillustrated), as in the second embodiment, the intake valve lift amount may be controlled during negative pressure control to control the intake air amount to the target intake air amount MGA. .
以下、本実施例2でECU27が実行する図12の吸入空気量制御プログラムの処理内容を説明する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ1001で、図5の目標吸入空気量演算プログラムで求めた目標吸入空気量MGAを読み込む。
The processing contents of the intake air amount control program of FIG. 12 executed by the
この後、ステップ1002に進み、目標吸入空気量MGAに応じた目標吸気バルブリフト量をマップ又は数式等により算出する。この目標吸気バルブリフト量は、吸気バルブ28の閉弁タイミングにおけるシリンダ容積を考慮して設定されている。
Thereafter, the process proceeds to step 1002, and a target intake valve lift amount corresponding to the target intake air amount MGA is calculated by a map or a mathematical expression. This target intake valve lift amount is set in consideration of the cylinder volume at the closing timing of the
そして、次のステップ1003で、エンジン運転状態(例えばエンジン回転速度)に応じた吸気バルブリフト補正量をマップ又は数式等により算出する。この吸気バルブリフト補正量は、エンジン運転状態の変化による空気の充填効率の変化や慣性・共鳴等を考慮して設定されている。
In the
この後、ステップ1004に進み、目標吸気バルブリフト量に吸気バルブリフト補正量を加算して最終的な目標吸気バルブリフト量を求める。これにより、目標吸入空気量MGAを実現する目標吸気バルブリフト量を設定する。 Thereafter, the process proceeds to step 1004, and the final target intake valve lift amount is obtained by adding the intake valve lift correction amount to the target intake valve lift amount. Thus, a target intake valve lift amount that realizes the target intake air amount MGA is set.
この後、ステップ1005に進み、実吸気バルブリフト量が目標吸気バルブリフト量に一致するように可変バルブリフト装置を制御して、実吸入空気量(実筒内充填空気量)を目標吸入空気量に制御することで、アクセル開度等に応じた要求トルクを確保する。 Thereafter, the routine proceeds to step 1005, where the variable valve lift device is controlled so that the actual intake valve lift amount matches the target intake valve lift amount, and the actual intake air amount (actual cylinder charge air amount) is set to the target intake air amount. By controlling to the required torque, the required torque according to the accelerator opening is ensured.
以上説明した本実施例2においても、前記実施例1と同様の効果を得ることができる。
尚、上記各実施例1,2では、吸気バルブ28の閉弁タイミング又はリフト量を可変して吸入空気量を制御するシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、吸気バルブ28のバルブ開閉特性(開弁タイミング、閉弁タイミング、リフト量、開弁期間等)のうちの1つ又は2つ以上を可変して吸入空気量を制御するシステムや、吸排気の両バルブ28,29のバルブ開閉特性のうちの1つ又は2つ以上を可変して吸入空気量を制御するシステムに本発明を適用しても良い。
Also in the second embodiment described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
In the first and second embodiments, the present invention is applied to a system that controls the intake air amount by changing the valve closing timing or the lift amount of the
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、16…スロットルバルブ、20…燃料噴射弁、21…点火プラグ、22…排気管、27…ECU(目標吸入空気量算出手段,目標吸気管圧力算出手段,目標内部EGR制御量算出手段,吸入空気量制御手段,吸気管圧力制御手段,内部EGR量制御手段,燃料噴射量補正手段,燃焼状態改善手段)、28…吸気バルブ、29…排気バルブ、30,31…電磁アクチュエータ(可変バルブ装置)、37…蒸発燃料処理装置、39…ブレーキブースタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 12 ... Intake pipe, 16 ... Throttle valve, 20 ... Fuel injection valve, 21 ... Spark plug, 22 ... Exhaust pipe, 27 ... ECU (Target intake air amount calculation means, Target intake pipe pressure calculation) Means, target internal EGR control amount calculation means, intake air amount control means, intake pipe pressure control means, internal EGR amount control means, fuel injection amount correction means, combustion state improvement means), 28 ... intake valve, 29 ... exhaust valve, 30, 31 ... Electromagnetic actuator (variable valve device), 37 ... Evaporative fuel processing device, 39 ... Brake booster
Claims (11)
内燃機関及び/又は車両の運転状態に基づいて目標吸入空気量を算出する目標吸入空気量算出手段と、
内燃機関及び/又は車両の運転状態に基づいて目標吸気管圧力を算出する目標吸気管圧力算出手段と、
内燃機関及び/又は車両の運転状態に基づいて筒内排出ガス残留量の目標制御量(以下「目標内部EGR制御量」という)を算出する目標内部EGR制御量算出手段と、
前記目標吸入空気量を実現するように吸入空気量を制御する吸入空気量制御手段と、
前記目標吸気管圧力を実現するように吸気管圧力を制御する吸気管圧力制御手段と、
前記目標内部EGR制御量を実現するように筒内排出ガス残留量(以下「内部EGR量」という)を制御する内部EGR量制御手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 In a control device for an internal combustion engine comprising a variable valve device capable of controlling at least an intake air amount by varying valve opening / closing characteristics of both intake valves and intake / exhaust valves of the internal combustion engine,
A target intake air amount calculating means for calculating a target intake air amount based on the operating state of the internal combustion engine and / or the vehicle;
Target intake pipe pressure calculating means for calculating a target intake pipe pressure based on the operating state of the internal combustion engine and / or the vehicle;
Target internal EGR control amount calculation means for calculating a target control amount of the in-cylinder exhaust gas residual amount (hereinafter referred to as “target internal EGR control amount”) based on the operating state of the internal combustion engine and / or the vehicle;
Intake air amount control means for controlling the intake air amount so as to realize the target intake air amount;
An intake pipe pressure control means for controlling the intake pipe pressure so as to realize the target intake pipe pressure;
A control device for an internal combustion engine, comprising: internal EGR amount control means for controlling a cylinder exhaust gas residual amount (hereinafter referred to as "internal EGR amount") so as to realize the target internal EGR control amount.
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-
2004
- 2004-06-09 JP JP2004170718A patent/JP2005351120A/en active Pending
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